發展沿革
研發背景
蘇聯米格-17戰鬥機
殲-13Ⅰ機翼選型設計方案20世紀60年代中期，中國空軍開始考慮裝備輕巧靈活、重視機動性的戰鬥機。新一代戰鬥機不再單純地追求速度快，還要有良好的機動能力。當時在越南戰爭中，美國造價昂貴技術複雜的F-4重型戰鬥機有時會在越南空軍輕小的米格-17面前束手無策。而飛機的機動性能，主要是加速能力、爬升和盤旋性能。其中前兩項指標是和高速飛行的設計要求相一致的，而最後一項指標卻是與高速飛行的設計要求相互制約。一般來說強調飛行速度快的飛機，盤旋半徑就越大，盤旋一周所需的時間就越長。局部戰鬥中的空戰實踐證明，即使在廣泛使用空空飛彈的情況下，戰鬥機在近距離時利用機炮進行格鬥仍不可避免。格鬥中，戰鬥機常被迫以儘可能小的轉彎半徑或儘可能快的轉彎速率，繞到敵機後方，占據有利的射擊位置。這時，速度較低或機體重量較輕的飛機反而處於優勢。
1965年，當瀋陽飛機設計研究所（代號：601所）將新一代殲-8、殲-9殲擊機方案向沿海空、海軍作戰部隊徵求意見時，空軍航空兵很多部隊一再強調希望有機動性好、而且輕到能裝在卡車上的小飛機，以便實施全民皆兵的思想。1965年9月，瀋陽飛機設計研究所總體室曾作過一個方案，但性能不能滿足要求而中途夭折。
殲-12戰鬥機然而，空軍機關的一些人並未放棄，後來又提出了“空中李向陽”的想法——要求飛機重量輕，而且機動性好，重量在4噸左右——隨時能打隨地能戰，就像空中的游擊隊員，實現全民戰鬥機的想法。1969年，空軍航空工業領導小組向南昌飛機製造廠設計室及瀋陽飛機設計研究所下達了研製任務，要求設計這種類型的輕型殲擊機。正當瀋陽飛機設計研究所準備派人去部隊調研時，南昌飛機製造廠已經完成了這種飛機——殲-12殲擊機的方案設計。飛機裝一台渦噴6發動機，重4.1噸，最大馬赫數1.8。空軍曹里懷副司令員怕殲-12方案不可靠，要求南昌飛機製造廠到瀋陽飛機設計研究所徵求意見。
國防部第六研究院（簡稱：六院，現為：中國航空研究院）機關召集了601所、606所有關設計人員，主持探討研究新型殲擊機的發展問題。當時根據越南戰爭的經驗，空戰多發生在中低空跨聲速，還是以目視格鬥為主，因此需要有較高的跨聲速盤旋、上升和加速能力，高度5千米、馬赫數0.9的穩定盤旋過載達到6的飛機——而殲-8僅為4.6。武器方面則還是以航炮為主兼用紅外短程空空飛彈。飛機最大起飛重量不超過9噸。由於以近距格鬥為主，所以不一定裝雷達，以減輕重量、突出機動性。
1971年底，瀋陽飛機設計研究所完成飛機總體方案、總體協調，發出了除電器儀表、無線電等以外的全部結構系統打樣圖，並於10月份進行了方案機的摸底工作。
殲-13戰鬥機模型1972年3月12日，總體室副主任方寶瑞領導的小組正式向六院報送短距起落殲擊機的設計方案——研究所暫定名殲-13殲擊機。其主要技術指標為：最大馬赫數不小於2.0；靜升限大於18000米；主要作戰高度3000-10000米；作戰速度馬赫數為0.7~1.5；航程不帶副油箱不小於2,000千米，帶副油箱不小於3,000千米；起落滑跑距離為500米，起飛重量9噸。
1972年9月26日，六院作出批覆，將該機的研製下達為二號任務，指出：“二號任務為前線殲擊機，突出機動性，方向是正確的，但要大力減輕起飛總重，力爭推重比達到或超過1.2，在確保機動性的前提下，爭取續航時間比殲-6有延長”。《批覆》還指出，該機將替代殲-6殲擊機，作為下一代前線殲擊機的主力機裝備部隊。並要求按上述意見進行方案論證和性能計算，11月份向院匯報，爭取列入1973年國家計畫。該機研製被稱為二號任務，後定名為殲-13。
殲-13Ⅰ機翼選型設計方案殲13的機翼共選擇了4種基本平面形狀。共7個方案，分別稱作殲13Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ-1、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ-1、Ⅳ-2，其中殲13Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為基本方案。
上述所有方案的機身和尾翼參數均相同，只是機翼平面形狀（Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ-1、Ⅳ-2）和機翼的上下位置（Ⅱ與Ⅱ-1）不同，並在Ⅱ與Ⅳ方案中分別配了上下平尾兩個方案。
1973年11月到1974年4月期間，殲-13的1/28全金屬風洞模型在瀋陽進行了試驗。試驗結果表明，殲-13與殲-6、殲-7比較，亞聲速零升阻力係數相差不大，跨聲速時殲-6最小，超聲速時殲-7最小。試驗結果表明殲-13的全機阻力問題不是很理想，爭取跨聲速趕上殲-6，超聲速接近殲-7的水平。
深入調研
601所派人於1972和1974年兩次去空、海軍12個部隊進行調查研究，新殲擊機的構想得到空、
殲-13戰鬥機方案三視圖 在方案論證過程中，最大的問題是缺乏合適的發動機。對有可能選用的發動機，技術人員意見不同。為此，於1976年6月，第三機械工業部（簡稱：三機部）專門召開了殲-6後繼機動力裝置選擇論證會。1976年底常規裝備發展領導小組正式批准採用一台渦扇-6加力渦輪風扇發動機。
1976年9月，三機部在瀋陽召開殲-6後繼機武器火控系統座談會，通知空、海軍、四機部、五機部以及有關廠所、部門座談討論，初步確定了殲-6後繼機的武器，火控系統配置方案。1976年11月的一次會議上，又對機載電子設備進行討論。
論證分析
在方案論證，審查過程中，自1973年起，進行了多種氣動布局的風洞試驗，達3000多
殲-13戰鬥機兩種氣動布局模擬圖 1977年6月1日至11日，三機部在北京召開了殲-13飛機論證會。國家計委、國防工辦、總參裝備部、空軍、海軍、航定委、一、四、五機部，冶金、石油、輕工部、建材總局等71個單位256名代表參加了會議，其中王震也參加了會議。會議認真審查方案之後認為“飛機的總體方案是先進可行的，經過努力是可以實現的。 ”
1978年9月，中國從埃及引進了一架米格-23MS飛機，這架米格-23在某種程度上改變了殲-13的命運。
隨米格-23飛機還引進了兩台其採用的R-29-300型發動機，中國也很快組織
殲-13Ⅱ機翼選型設計方案仿製的渦噴-15發動機結構為雙轉子，環形燃燒室，氣動噴嘴，高溫渦輪，加力推力全程無級可調渦輪噴氣發動機。最大推力81千牛，加力推力122.5千牛。推重比6.5。
而在隨後的分析中，發現仿製的渦噴-15發動機在單位推力、推重比、中低空亞跨聲速的高度、速度特性上都優於殲-13飛機計畫裝備的渦扇-6發動機。如果裝渦噴-15發動機，殲-13飛機的戰術技術性能有大幅度提高。低空上升率超過300米/秒，高度5千米、馬赫數0.9的穩定盤旋過載超過了6，升限達18千米，最大使用馬赫數為2.0。飛機的起飛推重比超過1.0。
據此，三機部於1979年3月10日下達了《關於抓緊開展殲-13飛機選用渦噴-15發動機方案論證的通知》。通知指出：為了進一步提高殲-13飛機的戰術技術性能，擬選用渦噴-15發動機作為殲-13的動力裝置，並已報請軍委科學技術裝備委員會審定，請組織力量迅速開展殲-13飛機選用渦噴-15發動機為動力的方案論證工作，並於5月中旬將論證結果報到三機部。
![改進殲-13機翼選型設計方案 [11]](/img/c/cdb/n5GcuM3XwgTM1gzM1EzM3cDN0UTM2ATN3kzN0QTNwAzMxAzLxMzLxMzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
改進殲-13機翼選型設計方案根據三機部發《通知》的要求，瀋陽飛機設計研究所立即組織力量，在原來多次動力裝置論證的基礎上，經過近兩個月的論證，於5月8日向三機部報送了《對殲-13飛機裝用渦噴-15發動機工作的意見》。認為殲-13飛機改用渦噴-15發動機，在某些方面優於渦扇-6，在現實性和把握性上，渦扇-6也不及渦噴-15，因此，建議方案工作應轉到改用渦噴-15上來，進一步明確渦噴-15裝殲-13飛機的技術要求，用三個月的時間詳細作出總體安排後，再進行方案論證工作。10月9日，三機部在瀋陽召開了殲-13飛機裝用渦噴-15發動機方案論證會，通過了方案審查，這個方案大大超過了當初的指標，接近美國F-16飛機的水平，海平面上升率達到300米/秒。12月中旬，莫文祥副部長來瀋陽飛機設計研究所聽取了殲-13研製工作的匯報。1980年3月，總參和國務院國防工辦正式批准了改用渦噴-15發動機作為殲-13的動力裝置。
在此後的一年多時間裡，考慮到飛機動力裝置的更改和殲-13飛機性能指標的不斷提高，以及空軍對殲-13的戰術技術指標又提出了補充要求，即：要通過改進使飛機具有使用飛彈進行攔射的能力；最大飛行錶速要從1200千米/時擴大到1350千米/時；機動性指標要進一步提高；並希望能按改裝渦噴-15發動機的方案接近上限數據等等。由於戰術技術要求遲遲凍結不了，加之空軍與設計部門就戰術技術要求的磋商，一直持續到1980年10月份。1980年10月國防工辦、總參正式明確渦噴-15發動機為殲-13飛機的動力裝置。1981年，606所與601所協調，提供了渦噴-15發動機的高度、速度特性。
1978年，十一屆三中全會後中國實行改革開放，隨後黨的十三大上提出了“以經濟建設為中心”的基本路線，軍隊建設也不得不為經濟建設讓路。而殲-13格鬥殲擊機也因國民經濟和空軍裝備發展規劃的調整，不得不於1981年3月停止研製。
1978年8月，中國從國外引進一架米格-23MC（MiG-23MSFloggerE），以601所、瀋陽飛機製造廠（代號：112廠）為主進行了
全面的技術分析，米格-23的發動機P-29主要由410廠分析仿製，仿製發動機型號為渦噴-15。1979年3月10日，三機部下達了開展殲-13飛機選用渦噴-15（P-29）發動機方案論證的通知。601所經過計算，殲-13改用渦噴-15發動機，可使飛機有些性能提高，發動機的現實性和把握性也比較大。同年10月9日，在瀋陽召開了殲-13裝渦噴-15發動機方案論證會。1980年5月，總參和國防工辦正式批准殲-13改用渦噴-15發動機。
但由於後來由於空軍隊裝備發展規劃的調整以及縮短新機研製戰線等原因，1981年3月以後，殲-13項目停止了研製，直接研製費1221萬元 。
艦載方案
殲-13方案示意圖中國海軍20世紀80年代曾提出艦載機構想，據此601所提出殲-13改艦載機方案。殲-13採用單發機腹進氣布局，由於進氣道在機身下面並且不是主承力結構，妨礙了起落架的布置，艦載機的下沉率比岸基飛機要大的多，所以機腹進氣飛機的改裝艦載機存在較大困難。
601所提出的殲-13改艦載機方案保留了殲-13邊條翼布局，發動機採用一部國產渦扇-12（FWS-12A）中等推力渦扇發動機，從總體上來講，類似於一架單發的F/A-18“大黃蜂”戰鬥機，航空電子系統採用國產基於數據匯流排的聯合式航空電子系統、玻璃化座艙、數字式綜合火控系統、數字式電傳操縱系統，機載脈衝都卜勒多功能火控雷達，可以發射空空飛彈和空艦飛彈，按照601所當時構想，殲-13改艦載機不但可以作為軍艦載機，還可以發展成陸基飛機，替代空軍裝備的殲-7戰鬥機，與當時601所構想的新殲93系列作戰飛機形成高低搭配。
鑒於中國已經大量引進蘇-27СК戰鬥機，殲-10的研製也即將成功，渦扇-10（FWS-10）渦扇發動機的研製也在緊鑼密鼓的進行，殲-13改型艦載機研製也不了了之。
研發啟示
美國在F-16還沒有研製的時候，空軍和海軍空中優勢戰鬥機就計畫要求大幅度提高發動機推重比和改善進氣道和發動機的匹配性。同時，美國國防部做出採用一個核心機發展兩種發動機的決定，要求研製的發動機能同時滿足空軍和海軍的要求。
美國的普拉特·惠特尼公司以JTF-22核心發動機為基礎，為發展美國空軍和海軍用的兩種發動機進行投標。不久就推出了世界上最早投入使用的推重比達8以上的發動機F-100，並使得選用它的F-16推重比超過了1，成為了世界上首架實用的，能垂直爬升的高機動戰鬥機。
中國航空發動機的老師是前蘇聯。從技術角度講，蘇聯的發動機在一些方面不如美國。它們通常體積較大，製造較粗糙，使用壽命較短，耗油率較高。中國仿製的航空發動機一些性能指標還低於前蘇聯。殲擊機發動機大修周期（即一個安全使用期限）通常為100~200小時，而美國等西方國家發動機使用周期一般大於4000小時。
正當20世紀60年代中國航空工業傾力消化吸收改進渦輪噴氣發動機時，國際上更先進、更經濟、更穩定的渦輪風扇發動機誕生了，並立即成了航空界的主流。經過反覆權衡，中國航空界決定上渦扇發動機。又是一段艱難的歷程，渦扇機的難度、複雜性遠遠超過渦噴機。工程費時費力，進展緩慢，從60年代一直拖到80年代。雖然也研製成功渦扇-5、渦扇-6等型號發動機，但因種種原因，終於未投入批生產。
技術特點
氣動構型
殲-13A機腹進氣布局3D模擬圖殲-13殲擊機的氣動外形十分巧妙。首先，作為一架空中優勢殲擊機，殲-13既需要具備儘可能大的最大飛行馬赫數以追擊或規避敵機，又需要能在亞音速或跨音速作高機動飛行。為了平衡矛盾，該機主翼採用了邊條機翼形式。由於有邊條前翼，使整架飛機的有效後掠角增大，相對厚度減小，所以激波阻力較小，適合於超音速飛行的要求。而基本翼的存在，又使整個機翼的有效展弦比增大，可減小低亞音速及跨音速時的誘導阻力，特別是大仰角飛行時，從邊條分離產生的邊條渦形成有利干擾從而增加了升力。另外拖出的邊條渦流還可以給上翼面補充動能，延緩基本翼上的分離，從而又可以產生相當大的附加升力，這就非常有利於飛機在高亞音速或跨音速時作高機動飛行（要求有儘可能高的可用升力）。
殲-13的兩種氣動構型，第一種殲-13A為機腹進氣，第二種殲-13B為兩側進氣。
在當時同量級新研製的美制F-16戰鬥機，飛機設計非常成功，經過不斷改進，成為了北約國家的主力裝備。雖然同處兩個世界，意識形態完全不同。殲-13與F-16的外形差別也非常大，但是在主翼的設計上卻驚人的相似，都採用了邊條翼形式。雖然這一機翼構型現已十分常見，但在20世紀60年代末卻是絕無僅有的。而且美國畢竟至少擁有兩次世界大戰以及噴氣時代殲擊機設計經驗，中國則經驗缺乏只能參考米格-19，在完全獨立沒有任何借鑑的情況下，能設計出如此先進的機翼構型，本身就是個奇蹟。
不僅如此，為了減少飛行阻力，殲-13採用了上單翼。上單翼形式穩定性好，但不利於高機動飛行。所以該機在設計時巧妙地使主翼下反，增加了飛機的軸向不穩定性，解決了這個矛盾。
該型機是中國殲擊機首次採用前緣機動襟翼，雖然偏轉速度已不得而知，但足以和飛機的俯仰姿態回響，和飛機的飛行馬赫數及仰角相配。更何況當時中國還沒有隨控布局中的“放寬靜穩定度”技術，飛機無法靠“增穩系統”自動控制舵面，所以使用這一設計十分大膽 。
動力裝置
渦扇-6發動機殲-13殲擊機的主要制約因素是發動機。一開始，殲-13擬採用一台英制斯貝MK.202渦扇發動機（加力推力9300公斤力）的國產型渦扇-9（WS-9），但因推力不能滿足需要而改用推力為12200公斤力的渦扇-6（WS-6）發動機。不久從國外引進了米格-23之後，又決定改裝米格-23所用的P-29，國產型也稱渦噴-15的渦輪噴氣發動機。但後來都未能付諸實施。
美國航空工業在這一點上與中國相比較，就是美國先有發動機，後有飛機，而中國是先有飛機，後有發動機。表面上看，雖然中國的體制仿佛適合於給飛機配備最合適於它的發動機。但是在實際操作上，可以看到一開始殲-13決定採用仿製的斯貝，確實斯貝MK.202軍用型發動機加力比（即加力推力與不加力推力之比）大，耗油率較低，使用壽命長（這是蘇式發動機無法與之對比的，壓氣機的喘振裕度大，各種工作狀態下部件的效率高，工作可靠，裝有抽氣系統控制襟翼，可改善飛機的起飛著陸性能。但正如西方所評論的，它畢竟是60年代末的產品，結構複雜，推重比（推力與自重之比）較低，高空性能差。在當時，該機型是中國能夠引進的好發動機了。
斯貝Mk202發動機1976年12月31日，國務院、中央軍委常規裝備發展領導小組批覆：“同意殲-13飛機選用渦扇-6發動機方案”——正式決定採用採用一台渦扇-6加力風扇發動機作為殲-13的動力裝置，並指出：“殲-13選用渦扇-6發動機，可以有較好的戰術技術性能，便於部隊使用維護，簡化機場設施，利於作戰。又能集中研製力量，減少發動機品種和數量，節約一些研製經費”。
渦扇-6發動機是瀋陽航空發動機研究所自行研製的第一種推重比為6一級的軍用加力渦扇發動機。它是針對高空高速殲擊機的技術要求而設計的。在發動機參數和控制計畫的選擇方面，充分注意了提高發動機推重比和高速性能。選用了高的渦輪進口溫度和接近最佳的總增壓比，採用了跨音速風扇、氣冷式高溫渦輪和平行進氣的加力燃燒室。選用了能夠發揮高空高速性能優勢的控制計畫。該發動機的特點是：高速推力大，亞音速巡航經濟性好，起動、加速快。轉子採用5支點支承方案，結構緊湊，布局合理，並套用了較多的鈦合金材料。因此，發動機重量輕，推重比大。
渦扇-6在研製過程中，曾遇到大量的技術問題，其中比較主要的有：起動困難、壓氣機喘振、渦輪進口溫度高及振動大等。主要原因是自行研製的初期，缺少技術儲備，主要部件的試驗研究不夠充分，特別是核心機壓氣機部件效率較低、喘振裕度小，給調試帶來不少困難。主要部件經過多次修改、試驗和在整機上反覆調試，作了大量的工作，到1980年底使各部件及總體性能均達到了設計指標。
後來在渦扇-6的基礎上發展了渦扇-6改進型。和原設計相比提高了低壓轉子轉速，風扇由3級改為2級，但氣壓比卻由2.15提高到2.6，因而涵道比有所下降。同時提高了渦輪進口溫度，將原來的環管燃燒室改為環形燃燒室。在外廓尺寸與渦扇-6相同和質量減輕100千克的條件下，設計狀態的加力推力提高了13.2%，推重比提高18.9%。隨後的渦扇-6改準驗證機試車，達到了預計的的推力指標，證明了渦扇-6改方案在技術上是可行的。
研仿“斯貝”
斯貝的中國仿製型號為渦扇-9，定點在西安發動機廠生產。國家對此十分重視，花
P-29發動機1976年，西安廠的試製工作全面展開。光整機的技術資料即達42萬份，工藝裝備圖紙3萬項，所幸正逢粉碎“四人幫”，僅3年多的努力就裝配出4台渦扇-9發動機。1979年發動機台架試車成功。1980年，發動機在英國複雜條件試車成功，並通過了循環疲勞強度試驗。中英雙方代表簽署了渦扇-9發動機考核成功檔案，中國的“斯貝”發動機終於誕生了。
但是加力推力只有9300公斤的斯貝，怎能以單台推力帶動起龐大的殲-13的機身呢。F-16重量比殲-13小，但所使用的發動機加力推力高達12400公斤。所以後來研製方決定換裝渦扇-6。但是在引進米格-23獲得成功後，又看中了米格-23所使用的P-29發動機。以中國當時的基礎，在沒有任何經驗，仿製P-29非常困難。況且即使成功，P-29仍然是一種推重比不高的發動機[5]。
武器火控
瀋陽飛機設計研究所還對殲-13飛機的武器火控系統和機載電子設備的配套方案，以及飛機各系統的原理方案、主要成品附屬檔案，均進行了比較充分的研究和論證。為加強火力，機翼上多加掛點，採用了機身起落架。為控制飛機最大起飛重量，飛機仍然要分型，大量生產的是白天型，不裝雷達只裝測距儀；另外少量生產裝雷達的型號，只作全天候截擊使用，機動性要差一些。火力則是航炮與近距格鬥飛彈並重。
技術數據
殲-13戰鬥機參考數據：
| 機長 | 17.48米（不含空速管） |
| 翼展 | 10.40米 |
| 機高 | 5.552米 |
| 機翼面積 | 33.8平方米 |
| 空機重量 | 8078千克 |
| 正常起飛重量 | 11660千克 |
| 燃油重量 | 3000千克 |
| 動力裝置 | 1台渦扇-6乙渦輪風扇發動機，單台加力推力12200千克 |
| 最大平飛馬赫數 | 2.0～2.45 |
| 最大轉場航程 | 2340千米 |
| 最大爬升率 | 254米/秒 |
| 機內武器 | 固定武器1門30-1航炮，備彈80發；1門23-1航炮，備彈120發。 |
| 外掛武器 | 機翼掛架可掛霹靂-2紅外製導空空飛彈 |
總體評價
殲-13戰鬥機模型殲-13項目夭折，有人就此評論說：“中國人缺少的並不是製造能力。他們十分出色地進行著循規製造、手工與機器相結合的生產和小批生產。他們所沒有掌握的是現代化連續生產流程、精密自動設備技術以及其他組織方面的經營管理技術。在這方面，成套工廠設備進口可能是最有裨益的。航空工業就是這方面的例子。中國在50年代後期和60年代初期致力於噴氣發動機。但後來抽走了一些最優秀的科學家、工程師和其他稀有資源。因此使飛機發動機技術一直處於緩慢發展狀態。其結果使中國飛機發動機的設計和生產能力（安裝在他們的蘇式50年代戰鬥機和中型轟炸機上的），同羅爾斯·羅伊斯、普拉特·惠特尼、通用電器等公司生產的、做為大多數西方飛機動力的當代尖端渦輪風扇發動機之間存在著巨大差距。
這樣一個巨大的差距是無法通過獨立的、逐步提高的辦法，或是通過進口一些先進的發動機充做樣板來加以克服的。航空工業要大幅度提高水平，需要來自國外的直接技術協助。引進（羅爾斯·羅伊斯的“斯貝“發動機）使中國在比較短的時間內前進10年。同西方最先進的渦輪風扇發動機相比，中國人至少還落後12年。儘管如此，10年跳躍的實踐結果將意味著，對他們未來飛機性能的一次關係重大的提高。70年代初，中國援助巴基斯坦的殲-6飛機發動機，經美英專家重新組裝調試後，發動機使用周期已經延長了一倍。而且中國和俄國的關係正重修於好，這就更加便於中國吸收別人的長處，製造出自己的優秀發動機 。
